टॅक्योन

टॅक्योन/टॅचिओन /ˈtækiɒn/ किंवा टॅक्योनिक कण हा एक काल्पनिक कण आहे जो नेहमी प्रकाशापेक्षा वेगाने प्रवास करतो. भौतिकशास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की प्रकाशापेक्षा वेगवान कण अस्तित्वात असू शकत नाहीत कारण ते भौतिकशास्त्राच्या ज्ञात नियमांशी विसंगत आहेत.^[१] जर असे कण अस्तित्वात असतील तर ते प्रकाशापेक्षा वेगाने सिग्नल पाठवण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. सापेक्षतेच्या सिद्धांतानुसार हे कार्यकारणभावाचे उल्लंघन करेल, ज्यामुळे आजोबा विरोधाभास सारखे तार्किक विरोधाभास निर्माण होतात. वर्तमान काळातील विज्ञानाच्या नियमानुसार टॅक्योन कणांचा वेग वाढल्यास, त्यांची उर्जा कमी होईल आणि ऊर्जा कमी झाल्यामुळे त्यांचा वेग कमी होईल. सबब प्रकाशाचचा वेग ओलांडण्यासाठी त्यांना अमर्याद उर्जेची आवश्यकता असेल. अशा कणांच्या अस्तित्वासाठी कोणतेही सत्यापित प्रयोगात्मक पुरावे सापडलेले नाहीत.

टॅक्योन
टॅचियन नेहमी प्रकाशापेक्षा वेगाने प्रवास करत असेल, तर तो जवळ येताना पाहणे शक्य होणार नाही. टॅचियन जवळून गेल्यानंतर, निरीक्षकाला त्याच्या दोन प्रतिमा दिसतात; विरुद्ध दिशेने जाताना आणि निघताना. हा दुहेरी-प्रतिमा प्रभाव थेट सुपरल्युमिनल ऑब्जेक्टच्या मार्गावर असलेल्या निरीक्षकासाठी सर्वात प्रमुख आहे (या उदाहरणात तो पारदर्शक राखाडीमध्ये दर्शविलेला एक गोल आहे). टॅचिओन प्रकाशाच्या आधी पोहोचल्यामुळे, जोपर्यंत गोल निघत नाही तोपर्यंत निरीक्षकाला काहीही दिसत नाही, त्यानंतर निरीक्षकाच्या दृष्टीकोनातून ही प्रतिमा दोन भागात विभागलेली दिसते - एक गोलाकार आगमन (उजवीकडे) आणि एक निघणारा गोल (डावीकडे).
इतिहास
यांनी सुचविला	इ.सी.जी. सुदर्शन
शोध	१९६७
सर्वसाधारण माहिती
वर्गीकरण (सांख्यिकीप्रमाणे)	प्राथमिक कण
प्रकार	काल्पनिक

टॅक्योन कणांच्या अस्तित्वाचा उल्लेख प्रथम भारतीय वंशाच्या सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ एन्नाकल चंडी जॉर्ज सुदर्शन यांनी केला होता. १९६७ च्या पेपरमध्ये, जेराल्ड फेनबर्ग यांनी असे सुचवले की काल्पनिक वस्तुमान असलेल्या क्वांटम फील्डच्या उत्तेजिततेपासून टॅक्योनिक कण तयार केले जाऊ शकतात. तथापि, फीनबर्गच्या मॉडेल नुसार सुपरल्युमिनल (प्रकाशापेक्षा वेगवान) कण किंवा सिग्नल कार्यरत असणे अवघड असून टॅचिओनिक फील्ड केवळ अस्थिरता निर्माण करनार, कार्यकारणाचे उल्लंघन नाही. असे असले तरी, आधुनिक भौतिकशास्त्रात टॅच्यॉन हा शब्द अनेकदा प्रकाशापेक्षा वेगवान कणांऐवजी काल्पनिक वस्तुमान क्षेत्र असल्याचे मानतो.^[१] आधुनिक भौतिकशास्त्रात अशी क्षेत्रे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

हा शब्द ग्रीक:ταχύ भाषेतून आला आहे, tachy, म्हणजे जलद. पूरक कणांच्या प्रकारांना लक्सॉन (जे नेहमी प्रकाशाच्या वेगाने फिरतात) आणि ब्रॅडियन्स (जे नेहमी प्रकाशापेक्षा हळू जातात) म्हणतात; हे दोन्ही कणांचे प्रकार अस्तित्वात आहेत. लक्सॉन म्हणजे, जे नेहमी प्रकाशाच्या वेगाने फिरतात)आणि ब्रॅडियन्स म्हणजे, जे नेहमी प्रकाशापेक्षा हळू जातात.^[२]

${\displaystyle E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}.}$

यातील एक विचित्र बाब अशी आहे की, सामान्य कणांप्रमाणे, टॅक्योन चा वेग जसजसा वाढतो , तसतसा त्याची ऊर्जा कमी होते . विशेषतः, ${\displaystyle E}$ जेव्हा शून्यावर पोहोचते ${\displaystyle v}$ अनंतापर्यंत पोहोचते. (सामान्य ब्रॅडिओनिक पदार्थासाठी, ${\displaystyle E}$ वाढत्या गतीने वाढते, स्वैरपणे मोठे होते ${\displaystyle v}$ दृष्टीकोन ${\displaystyle c}$, प्रकाशाचा वेग.) म्हणून, ज्याप्रमाणे ब्रॅडियन्सना प्रकाश-वेगाचा अडथळा तोडण्यास मनाई आहे, त्याचप्रमाणे टॅचियन्सनाही c खाली कमी होण्यास मनाई आहे, कारण वरील किंवा खालून अडथळा गाठण्यासाठी अमर्याद ऊर्जा आवश्यक आहे.अल्बर्ट आइन्स्टाइन, टोलमन आणि इतरांनी नमूद केल्याप्रमाणे, विशेष सापेक्षतेचा सिद्धांत असे मानतो की प्रकाशापेक्षा वेगवान कण, जर ते अस्तित्वात असतील तर, वेळेत पाठीमागे संवाद साधण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.^[३]

१९८५ मध्ये, चोडोसने प्रस्तावित केले की न्यूट्रिनोमध्ये टॅक्योनिक चे गुणधर्म असू शकतात.^[४] स्टँडर्ड मॉडेल कण प्रकाशापेक्षा जास्त वेगाने फिरण्याची शक्यता लॉरेन्ट्झ इन्व्हेरिअन्सचे उल्लंघन करणाऱ्या अटी वापरून मॉडेल केली जाऊ शकते, उदाहरणार्थ मानक-मॉडेल विस्तारामध्ये.^[५][६] या फ्रेमवर्कमध्ये, न्यूट्रिनो लोरेंट्झ-उल्लंघन दोलनांचा अनुभव घेतात आणि उच्च उर्जेवर प्रकाशापेक्षा वेगाने प्रवास करू शकतात. तथापि या प्रस्तावावर जोरदार टीका झाली.^[७]

आधुनिक भौतिकशास्त्रात, सर्व मूलभूत कणांना क्वांटम फील्डची उपज मानले जाते. टॅक्योनिक कण फील्ड थिअरीमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकतात ज्याला अनेक वेगळे मार्ग आहेत.

आधुनिक भौतिकशास्त्रात टॅचिओनिक फील्ड महत्त्वाची भूमिका बजावतात. कण भौतिकशास्त्राच्या मानक मॉडेलचे हिग्ज बोसॉन हे कदाचित सर्वात प्रसिद्ध आहे, ज्याचे घनरूप अवस्थेत काल्पनिक वस्तुमान आहे. सर्वसाधारणपणे, उत्स्फूर्त सममिती ब्रेकिंगची घटना, जी टॅचियन कंडेन्सेशनशी जवळून संबंधित आहे, ही सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राच्या अनेक पैलूंमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते, ज्यामध्ये गिन्झबर्ग-लँडाऊ आणि सुपरकंडक्टिव्हिटीच्या बीसीएस सिद्धांतांचा समावेश आहे. टॅचिओनिक फील्डचे आणखी एक उदाहरण म्हणजे बोसोनिक स्ट्रिंग सिद्धांताचे टॅचिओन.^[८][९]

बोसोनिक स्ट्रिंग सिद्धांत आणि नेव्ह्यू-श्वार्झ (NS) आणि NS-NS सेक्टर, जे अनुक्रमे ओपन बोसॉनिक सेक्टर आणि बंद बोसोनिक सेक्टर आहेत, GSO प्रोजेक्शनच्या आधी RNS सुपरस्ट्रिंग थिअरीद्वारे टॅचियन्सचा अंदाज लावला जातो. तथापि सेन अनुमानामुळे असे टॅचियन शक्य नाही, ज्याला टॅचियन कंडेन्सेशन असेही म्हणतात. यामुळे GSO प्रक्षेपणाची आवश्यकता निर्माण झाली.